Balonun hava sızdırmadığını ve sıcaklığın değişmediğini düşünelim içerisinde 1 atm basınçta 500ml gaz olsun. 2134 metre yükseklikte bir dağa çıktığımızda atmosfer basıncı yaklaşık 0.77atm olacak diyelim1. Suya da 10 atm basınca çıkana kadar batıralım.
Şimdi gaz yasasını hatırlayalım:
PV=nRT
Sıcaklığı ve sabiti çıkarırsak:
PV=n balonun içindeki gaz miktarı değişmediği için basınç arttığında hacim azalmalı, basınç azaldığında da hacim artmalıdır. (P = basınç, V = hacim, n = mol madde)
Balonun içindeki basınç da 0.77 atm'ye kadar düşecektir. Matematiği yaparsak dağımızda 649.35ml oldu yani hacmi arttı.
Suyun kaldırma kuvvetinin oluşturacağı itme ( ) balonu patlatabilir, dolayısıyla sakince sokmamız en iyisi ama zaten patlama sebebi olarak hacim değişimini düşündüğünüzü düşünüyorum. Her neyse, balonumuzu suya soktuk basınç 10 atm oldu, balon artık 50ml (P 10 kat arttı, n sabit olduğuna göre V 10 kat azalacak).
Özetle atmosferde yükseldikçe basınç azalır, suda derine gittikçe artar bunun sonucu olarak da balon yükseldikçe hacmi artar, suda derine gittikçe hacmi azalır.